装配式建筑技术方案范文
时间:2023-10-25 17:23:40
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篇1
绿色建筑具有能耗低、污染少、保护环境等特点,可为建筑用户提供自然、高效、安全、舒适的建筑空间。装配式住宅是绿色住宅建筑产业化发展的核心技术,可降低绿色建筑建设成本,与绿色建筑的“四节一保”(节能、节材、节水、节地和环境保护)发展要求相符,建筑企业应在绿色建筑中推广应用装配式住宅。
1装配式住宅在绿色建筑中的应用优势
在绿色建筑工程建设中,装配式住宅的优势体现在以下五个方面:①节能。装配式住宅在施工过程中,可减少人力、物力,在使用过程中,构件性能优于传统建筑结构,可减少建筑运行能耗,节能效果显著;②节材。装配式住宅建筑使用的施工材料可循环使用,材料浪费现象得到有效遏制,材料使用率显著提升;③节水。装配式住宅统一生产构件,运输至施工现场进行装配,施工现场配置的施工人员、施工材料都较少,生活用水与生产用水大大减少,节约水资源;④节地。装配式住宅在工厂生产建筑结构构件,无须单独设置场地进行混凝土生产,可节约土地资源;⑤环保。在装配式住宅建筑中,施工现场以装配施工为主,无须运输水泥、砂石等材料,施工现场粉尘污染大大减少,且无需进行夜间施工,不会产生光污染、噪声污染,不会影响施工现场周边居民正常生活。
2装配式住宅在绿色建筑中的应用策略
基于装配式住宅在绿色建筑中的应用优势,建筑企业应根据住宅建筑特点,选择合适施工技术,开展装配式住宅建设工作,做到“四节一保”,实现绿色建筑建设目标。以某建筑企业的小区工程项目为例,总结装配式住宅在绿色建筑中的应用策略。该小区工程项目用地面积约8万m2,住宅可建设用地面积69858.88m2,均为装配式住宅,要求预制率超过30%,其中装配式住宅中“三板”占比超过60%。设计人员根据该小区工程项目施工现场地理条件与工程建设要求,进行装配式住宅建筑、结构等专业方案设计,通过设计施工一体化工作,为装配式住宅施工提供详细指导,切实发挥装配式住宅优势。
2.1预制结构设计
在装配式住宅施工中,预制结构部件是基础环节,建筑企业应结合建筑工程的结构特点,将建筑划分为预制柱、预制桩、预制剪力墙、内外墙板、楼板、屋面板、楼梯、阳台等结构构件,在工厂完成各个结构构件的制作,将其与施工现场浇筑的部分柱与梁进行拼接,或到现场拼接各种预制构件,实现节约能源、保护环境的建设目标。为此,为保障装配式住宅建设质量,设计人员应按照规范流程与要求实施预制结构设计工作。
2.1.1方案设计
在装配式住宅的方案设计阶段,设计人员应对装配式住宅的平面布局、立面、结构、建筑空间等模块进行设计。结合装配式住宅的平面布局与立面结构,选择合适的预制构件类型,在满足建筑工程对建筑空间要求的基础上,选择合适的预制构件连接技术,再结合预制构件类型与连接技术,完成预制结构方案设计。在该小区工程项目中,设计人员引进BIM技术,基于BIM软件的模拟功能,将装配式住宅进行结构拆分,计算装配式住宅的预制率,明确预制的建筑构件及相关参数要求。结合参数要求,在BIM软件中构建各个预制构件族库,遵循“少规格、多组合”的原则,将重复利用率偏低的结构从预制构件族库内删除,改为现场浇筑施工,以此明确工程项目中预制结构的范围。在确保建筑工程预制率符合要求的基础上,协调预制构件与现场浇筑施工,避免二者占比不合理,加大工程建设能耗,实现绿色建筑设计目标。
2.1.2初步设计
首先,结合方案设计成果,设计人员依托于BIM协同设计平台,整合各项工程项目数据信息,计算方案设计后的预制装配率等指标,准确拆分装配式住宅的预制构件,实施标准化设计,确保预制构件符合工程项目建设要求,为后续预制构件生产提供详细指导;其次,结合预制构件的设计成果,计算装配式住宅建设成本,优化改进装配式住宅的预制构件规格,提高装配式住宅建设效益;最后,明确设备管线的预留预埋要求,完成装配式住宅结构方案设计。在该小区工程项目中,设计人员的设计方案为:25个单体预制叠合板、13个预制剪力墙与3个预制空调板;通过初步设计的成本分析,调整预制构件的规格,转变为19个单体预制叠合板、9个预制剪力墙与1个预制空调板,减少了种类数量,节约预制构件施工所用的模板、人工等,提高了制作运输安装效率,每平方米节约成本近30元,并显著提高了装配式住宅建设的环保效益与经济效益。
2.1.3施工图设计
在完成初步设计后,设计人员开展施工图设计,绘制装配式住宅的结构施工图,明确装配式住宅的装配构件拼接要点,为装配式住宅的施工提供依据。为保障施工图的准确性与指导性,设计人员利用BIM技术的碰撞检查功能,对预制构件拼接的空间实施管线碰撞检测,分析机电管线是否存在交叉、重叠等问题,重新调整管线布局,通过翻弯、改道等措施,优化改进装配式住宅的空间布局,确保预制构件的装配更为科学合理,避免施工设计不合理导致返工,避免进一步影响绿色建筑建设目标的达成。
2.1.4深化设计
在装配式住宅深化设计中,设计工作分为土建与机电两个部分:第一,在土建深化设计中,主要对预制构件和装配式建筑的现浇部分进行结合设计,保障装配式建筑的整体性。设计工作涵盖结构设计、参数检测、参数统计三部分。在结构设计中,设计人员要结合预制构件拆分结果,计算预制构件与现浇结合点,完成构造节点设计,并明确预留、预埋要求;在参数检测中,从装配式住宅建筑整体(即预制构件与现浇结构)入手,分析预制构件之间是否存在碰撞问题、预制构件与现浇结构是否存在碰撞问题;在参数统计中,设计人员须要计算预制构件生产所需的混凝土体积与重量,明确预制构件的生产工程量,并统计预埋钢筋的规格要求与所需长度,为工厂原材料采购提供参考,避免出现材料浪费现象。结合上述深化设计成果,设计人员利用BIM软件自动输出预制构件拆分图、预制构件装配图及深化设计图等图纸。第二,在机电深化设计中,设计人员根据装配式住宅的土建设计成果、图纸等,选择合适的机电设备类型,综合部署机电设备管线,实施净空控制、支架吊架设计及荷载验算等工作,明确土建工程中应预留的机电管线孔洞,并通过BIM软件自动输出机电深化设计图。
2.2施工方案设计
在完成装配式住宅的预制结构设计后,根据预制构件生产要求、建筑工程设计要求,实施预制构件施工方案与建筑施工方案设计,指导装配式住宅施工,实现设计施工一体化建设,提高装配式住宅工程建设质量和效率。
2.2.1预制构件施工设计
在该小区工程项目中,建筑企业根椐设计好的装配式施工图纸设计预制构件生产方案,确保工厂生产的预制构件在质量、规格等方面符合建设要求。预制构件均采用装配整体式预制钢筋混凝土结构,通过工厂定制的钢模板,完成各个钢筋混凝土结构的施工,钢筋混凝土结构浇筑完成后,通过浇水与蒸汽进行养护,确保预制结构构件的质量与精度符合工程建设要求。同时,设计人员考虑装配式住宅的可持续性,将外墙结构与面砖的施工工艺设计为一次浇筑成型工艺,避免外墙面砖脱落,以提高外墙结构的密实性,预防出现开裂渗水等质量问题。在该小区工程项目中,设计人员应严格遵循工程精度要求,设计规范的施工流程,将预制结构构件的精度控制在5mm内。以外墙板为例,设计的预制施工流程为:①制作钢模,根据小区住宅的外墙板大小,选择钢材制作模板,可循环利用约200次,且钢模板报废后可回炉重制,节约材料;②绑扎钢筋,根据设计方案要求进行钢筋绑扎;③铺贴面砖,选择节能环保性能优异的面砖材料,按照反打工艺的规范要求及流程铺贴;④安装窗框与预埋件,选择隔热性能优异的窗框材料,按照设计方案规定的位置安装窗框与预埋件;⑤浇筑混凝土,一次性浇筑成型;⑥养护脱模,选择蒸汽养护方案,循环利用养护用水,节约水资源,待混凝土结构强度符合要求后,再进行脱模;⑦全面清洗钢模板,以便后续重复利用;⑧将制作完成的外墙板运输至施工现场。
2.2.2装配式住宅施工设计
就目前的建筑施工技术而言,装配式住宅常用的施工技术包括单元吊装组拼技术、BIM技术与产品保护技术等。在预制剪力墙施工流程设计中,设计人员考虑到剪力墙为装配式住宅的核心承重结构,在剪力墙内部设置钢筋大网片,以此提高结构强度;将预制剪力墙板运输到施工现场后,要求施工人员以剪力墙内部的定位件作为吊装设备的附着点,指导施工人员规范操作预制构件的拼装施工,保障装配式住宅施工质量。在上述施工流程设计中,装配式住宅施工配置的人员较少,且无需进行水泥砂石运输或搅拌等操作,可节约资源,降低施工现场噪声,减少环境污染。在该小区工程项目中,设计方案中的施工流程为:预制剪力墙吊装→预制柱吊装→预制梁、预制楼梯吊装→预制楼板吊装→预制外墙、预制阳台板吊装→楼板上部钢筋绑扎→楼板上部混凝土浇筑。
2.3内部装修设计
在装配式住宅的结构施工方案设计完成后,建筑企业可遵循绿色建筑的建设特点,将装配式住宅的建设理念应用于内部装修中,优化改进内部装修设计,进一步提升绿色建筑的“四节一保”效果,提高装配式住宅的环保效益。在装配式住宅建筑工程中,内部装修通常采用工业化装修技术,并遵循装配式住宅的建设理念。在工厂进行装配式住宅装修材料及所需物品的生产,再运输至施工现场,通过集成化装配完成内部装修。具体来说,工业化装修分为菜单式设计、工厂化生产和集成化供应三个环节,这符合装配式住宅的设计施工一体化建设理念。在装配式住宅的内部装修中,工业化装修落实的重点在于建筑内部分隔、厨卫系统、给排水系统等模块的技术材料创新。因此,在装配式住宅的内部装修设计中,设计人员应注重绿色建材的应用,以落实绿色建筑建设目标。例如在分隔墙系统中,设计人员可通过绿色建材的选择与合理应用,发挥装配式住宅的优势。在该小区工程项目中,设计人员设计的内部装修方案为:在吊顶体系设计中,选用薄型轻钢龙骨材料,减轻吊顶结构重量,延长使用寿命;在卧室装修设计中,选用双面双层轻钢龙骨石膏板隔墙,并在墙体内配置隔音材料,以提高卧室的隔音效果,为用户创造安静舒适的环境;在浴室装修设计中,选用蒸压轻质加气混凝土隔墙板(ALC)预制板作为墙体材料,可减轻墙体重量,且该材料具有较强的保温性能、防火性能与抗渗性能,具有减少建筑物能耗、提高建筑安全性的作用;在架空地板设计中,将地板设计为干式隔音双层架空地板系统,提高地板稳定性,减少噪声;在厨卫系统设计中,设计人员实施整体厨房与卫生间设计。在整体厨房设计中,设计人员整合建筑空间模数、厨房空间模数与厨房内各个构件的模数,如橱柜尺寸系数、配套设施(如电冰箱、烤箱等)尺寸系数,利用BIM软件构建建筑空间与厨房空间的模型,设计厨房开间与进深,再根据确定的厨房空间模型,部署橱柜与配套设施。在整体厨房施工时,按照设计方案逐一安装橱柜与配套设施,这能够最大限度利用建筑空间来建设绿色建筑。在整体卫生间设计中,设计人员将卫生间划分为防水盘、壁板、顶板及支撑龙骨等部分,在工厂进行构件生产,与卫生间配置的洁具共同拼装,完成卫生间模块的设计与施工,现场无须进行湿作业,且构件标准化生产,提高材料利用率,节能环保。
2.4工程建设成效
在该小区工程项目中,设计人员结合绿色建筑建设特点与要求,优化设计装配式住宅的预制结构、施工方案以及内部装修,发挥装配式住宅的优势,显著提升建筑工程的性能,提高绿色建筑施工的效率。具体来说,该小区工程项目的装配式住宅应用效果如下:①在材料方面,从环保性、经济性与耐久性三个角度评估该小区工程项目应用的材料。其评估结果显示,施工材料的环保性评级与经济性评级均为b级,说明该装配式住宅所用材料属于绿色建材,碳排量相对较少,部分材料可降解,且材料生产成本相对较低;耐久性评级为c级,该装配式住宅所用材料可用年限为20年。②在生产方面,该小区工程项目使用装配式住宅施工,人工成本投入较少,施工人员培训工作简单,施工工艺简洁高效,生产性能优异,被评为b级。③在施工管理运维方面,装配式住宅可通过预制、吊装、组拼、连接等方式施工,施工效率与质量有保障,施工性能评级为a级;施工工艺流程简单,集成施工与精益施工管理有序,管理性能评级为a级;在装配式住宅投入使用后,结构构件质量有保障,内部装修材料技术先进,运维工作成本相对较少,运维性能评级为b级。④在综合性能方面,装配式住宅的适用性、安全性及耐久性相对较高,被评为b级。综合上述评级结果,根据《工业化住宅建筑性能综合等级评定表》,该小区工程项目的评级为Ⅱ级,整体水平较高,值得其他建筑企业借鉴学习。
3结语
综上所述,装配式住宅可节约能源,保护环境,有助于绿色建筑行业发展。通过以上分析,设计人员应做好装配式住宅的预制结构设计、施工方案设计与内部装修设计,实现设计施工一体化建设,提高绿色建筑建造效率与质量,提升建筑环保效益。
参考文献:
[1]赵青.装配式住宅在绿色建筑中的应用[J].居业,2020(4).
篇2
【关键词】装配式建筑;工程管理;影响因素;建议
1装配式建筑工程的优势
如今,人们对建筑质量的要求越来越高,装配式建筑工程的开展,不仅满足了人们的要求,还对传统的建筑工程内容进行了创新。此工程的优势十分显著,一般具有以下几种优势:①装配式建筑工程可以在提高建筑质量的同时,提高劳动的生产效率,主要是因为装配式建筑在生产的过程中,就对其中的构件进行了装配,进一步提高了安装的效果;②此工程还能够减少不必要的模板以及脚手架,可以起到节约成本的作用;③装配式建筑工程对之前的流程进行了优化,可以效缩短施工工期,避免对周围环境的影响,加强对其中资源的合理应用,减少能源、资源的浪费;④在装配式建筑工程中,可以实现对不同的资源的有效应用。例如,某个装配式建筑工程,在具体施工中,对模板器材进行了再次应用,不仅节约了资源,还有效预防了环境污染问题的发生。因此,在新时代,装配式建筑工程具有非常多的发展优势,需要加强对其中具体内容的管理,优化安装流程,发挥其优势,减少成本的支出,合理缩短施工工期,从而保障装配式建筑工程的顺利进行。
2装配式建筑工程管理的现状
装配式建筑的发展,不仅为现代建筑工程事业在社会的稳定发展奠定基础,更为其发展带来了新的机遇,能够在完善建筑工程建设流程的同时,提高装配式建筑工程的管理质量。近年来,国家相关部门也加强了对装配式建筑工程的重视,在装配式建筑标准、管理和建设等多个方面出台了一些新的政策,为装配式建筑工程管理工作的开展指明了新方向[1]。此外,装配式建筑工程管理单位需要将新的管理理念融入工作当中,对其中经常出现的问题进行合理化控制,优化管理方案,让装配式建筑工程在实际的开展过程中获得更高的经济效益。但是,受到一些客观因素的影响,装配式建筑工程管理工作中还存在一些不足,需要对其加以重视,对其进行宏观审视,及时发现装配式建筑工程管理中的问题,然后精准把握装配式建筑工程管理中的核心内容,优化工程管理流程,提高其效率。可以说装配式建筑的出现,促进了我国建筑事业的改革,更为其发展提供了新的机会。在2020年,湖南省指出全省装配式建筑企业要加强对管理工作的重视,提出扩大装配式建筑覆盖面,长沙等中心城市装配式建筑要占新建建筑比例的50%,其他市州也开展了装配式建筑工程。因此,需要在此背景下加强对装配式建筑工程管理工作的重视,从而进一步促进其解决社会经济中的问题。
3装配式建筑工程管理的影响因素
3.1管理制度不完善。在对当前装配式建筑工程发展的问题进行分析时发现,其中的管理制度不完善会导致装配式建筑工程建设效果受到影响。在此过程中,为提高装配式建筑工程管理质量,会单独设置管理机构,一般安排比较多的管理人员,但是由于其中的制度不完善,所以一些人员没有按照要求对施工过程进行综合性管理。此外,建筑企业一般都是从自身利益角度考量,没有结合管理人员的实际数量和发展情况对其中的制度进行完善,影响了装配式建筑工程的稳定发展。3.2预制构件问题。由于装配式建筑工程所涉及的内容比较多,要想保障其顺利进行,需要对预制构件生产和安装等多个阶段进行综合组织以及协调,主要目的是防止预制构件在应用中出现质量问题。但是,由于装配式建筑起步晚,实际上只有部分工厂具有生产预制构件资质,其生产制度不完善,经验并不丰富,这会影响预制构件的质量,导致其质量不能满足相关的标准要求,尺寸误差也会比较大。此外,一些单位运输预制构件时,一般都忽视了对构件的保护,导致预制构件在实际的运输过程中出现碰撞,进而造成构件破损,这对装配式建筑工程的后期管理质量带来了负面影响。3.3设计管理方式落后。在对装配式建筑进行设计时,设计人员需要在保证设计科学性的基础上,完善建筑设计标准,加强对装配式建筑工程的合理化设计,避免对后期的工程带来影响。但是,当前一些装配式建筑工程并没有认识到设计管理方式的重要性,也没有对其进行创新,大部分管理人员忽视了对设计环节的管理,导致整个装配式建筑工程不能顺利进行。3.4管线预埋问题。如果在装配式建筑工程施工中,管线和构件埋设没有得到有效处理,就会导致其中的构件的实际位置与设计位置出现偏离,不利于对装配式建筑的全面管理,并且影响了对施工进度以及质量的控制。这就要求相关的施工人员在固定具体构件位置的过程中,需要综合考虑管线的排布情况,结合排设的图纸施工,预防其破坏机电管线。但是,由于没有对其管线进行有效管理,就会导致其出现偏移和堵塞等情况。
4装配式建筑工程管理的策略
4.1加强对平板构件安装的管理。要想保证装配式建筑安装的质量,需要加强对平板构件安装的管理,对其中常见的问题进行整合。首先,因为平板自身有薄而脆的特点,在对其进行安装时,如果操作不当就会导致其折损。其次,外墙板保温层也是安装管理中的主要内容,应避免其出现断裂。在此过程中需要注意的是,平板和外墙板保温层出现断裂的原因是不相同的。因此,在对其进行处理和管理的过程中,需要清楚其中的注意事项,对其厚度和体积进行控制,避免破碎问题的出现。在对外墙板保温层出现断裂的原因进行分析时,发现其材料质量是导致其问题发生的主要因素,需要对材料混合比例进行调配,避免对建筑质量产生影响。4.2加大预制构件管理力度。预制构件质量是提高装配式建筑工程质量的关键,为提高其稳定性,需要加强对预制构件生产环节的有效管理,避免构件在实际的生产流程以及操作过程中出现错误。因此,需要对构件尺寸、重量和密度等进行控制,不合格构件不得进入施工现场。此外,需要加大预制构件安装环节的管理力度,清楚装配式建筑技术中的要点,对拼装作业进行优化。当预制构件完成制作后,还需要将其运输到建设工地,最后对其进行拼接。同时,在具体的拼接过程中,管理人员需要严格按照装配式建筑中的安全规定,对安全进行控制,然后对其进行严格检查,避免在拼接的过程中出现质量问题。4.2.1选择预制构件的类型。在对预制构件的类型进行管理和选择时,需要提前划分类型,然后摆放好,堆放的高度不要超过最大允许值,并且需要安排专人对预制构件进行管理,预防外界以及人为因素对预制构件生产影响。这就需要对施工人员的技术交底工作进行管理,对预制构件安装操作要点进行整合。在此基础上安排好材料和设备的进场时间,需要保持施工协调性,加强对施工人员操作过程的管理和监督,从而保证预制构件的稳定性,提高安装的质量,加强对施工质量的防控,然后通过采取旁站监督或者不定期巡查等方式,对施工管理的全过程进行监管,对质量问题进行反馈,预防返工等造成工期延误,从而进一优化装配式建筑工程管理的流程。4.2.2加强预制构件全过程管理。装配式建筑构件可以说是建筑工程中的基本要素,更是结构系统中的主要组成部分,为满足新时期对装配式建筑的要求,需要对构件的种类和型号等进行整合和管理,实现对施工全过程的管理,避免建筑构件对施工质量产生不利影响。这就需要相关的管理人员在全过程管理的理念下,结合装配式建筑构件的整个应用要求,对其使用寿命进行细化,一般将其分解为多个子阶段,然后通过对不同子阶段之间的控制,做好防护,完善管理方案,预防在具体的施工中构件遭遇外力的撞击,出现损毁。4.2.3注重预制构件生产过程。在对预制构件进行管理时,需要注意其生产过程,一般会应用钢底模放在相应的基座上,在此基础上将角钢作为龙骨加固。在对门窗等部分预制件进行生产时,需要选择比较标准的模具,控制钢制侧模板的质量,对钢框架进行精加工,这时需要对其保护层厚度进行控制。在对钢框架进行安装时,还需要注意位置准确无误,并保证其稳定。此外,在对混凝土进行浇筑时,要注意浇筑温度在合理的范围内,并浇筑均匀。如果出现了预制构件的变形和损坏等问题,需要及时采取措施,对其进行修补。构件表面印筋和破损是预制构件在应用中的主要问题,需要加强对印筋问题的重视,除要注意和重视生产过程中的模具,还要对垫片进行妥善安装,需要将其安装到构件下方。在完成上述过程后,均匀地喷涂好脱模剂。在脱模时,需要掌握好时间和混凝土的强度,避免对装配式建筑工程的整体结构带来影响。此外,管理人员需要按照要求对构件的规格和质量进行管控,保证其合格后才能让其进入施工现场。4.3有效应用工程总承包模式。新时期,国务院加强了对装配式建筑工程的重视,了一些文件,在指导意见中,提出了有关装配式建筑在未来发展的新形势和新任务,工程总承包就是其中的主要内容之一。如果在项目推进上对其进行分析,在装配式建筑工程管理中和施工中,应用工程总承包模式,不仅可以实现对装配式建筑工程的一体化管控,还可以优化设计和生产流程,节约一定的经济成本,更好地发挥施工中总包企业的资源优势,加强对社会资源的整合。这种方式在工程管理中的应用,可以强化对建筑和生产的综合性设计,优化安装环节,对其有力把控,在保证构件质量的基础上,避免其在实际的施工中出现不符合设计方案等问题,减少构件堆积等多种情况,加强对资源的利用,发挥总承包模式本身的价值。4.4完善技术管理体系,加强对信息技术的应用。装配式建筑工程虽然本身具有非常多的优势,但是由于其中所涉及的项目比较多,如果在管理角度来说,这为实际的管理工作增加了难度,需要对其进行优化,构建完善的技术管理体系,实现对建筑过程的自动化管理。在2019年的湖南筑博会上,建筑机器人和SPCS装配式技术体系得到了展示,引起大多数专业人员的关注。同时,在对这2种技术进行研究的过程中,发现其是在智能筑享云平台的基础上建造的,为装配式建筑建造工作的顺利开展提供了条件。此外,装配式建筑工程单位还需要加强对机械自动化技术的有效应用,将先进的机械自动化技术应用到施工管理的各个环节,提高生产效率,预防出现质量问题。例如,某个装配式建筑工程在对外墙板进行制作时,为实现施工过程中的自动化控制,应用了模台输送系统以及模台准备系统。在此过程中,机械设备可以按照以前的设计指令完成作业,对生产参数进行更加精确的控制,避免在其中出现生产误差,在提高构件质量的同时,还可以对其位置进行自动化识别,从而进一步优化装配式建筑工程的管理和施工流程。在施工的过程中,一定要严格按照所执行的特定技术流程,对吊装的偏差进行控制,需要加强对现代信息技术的合理应用,以其为载体,在计算机技术和网络技术的基础上建立装配式建筑管理信息平台,积极发挥信息化技术本身的优势,实现信息之间的共享。主要应用信息化技术,对比较复杂的装配式建筑结构和受力状况等进行整合,对以前的施工方案和管理内容进行调整,还可以结合荷载分布情况,实现信息化建设,加强与施工单位和设计单位之间的联系,从而保证信息交流的有效性。在技术平台中,可以让工程和工地之间实时连线,实现数据信息之间的共享,对建造过程中的各项业务流程进行全面监控,如果发现不足也可以进行及时和科学的调配,不仅优化了管理流程,还提高了建造的效果,让装配式建筑各项施工活动构成一个整体,能够在完善装配式建筑工程管理体系的同时,实现对施工过程的自动化监管。4.5借助新技术,创新装配式建筑施工工艺。现如今,装配式建筑项目在发展中不仅离不开国家的政策扶持,更离不开相关产业和技术的支持。尤其是在大数据时代下,各种先进的技术在其中得到了有效应用,为实现智能化生产模式,需要对以前的装配式建筑方式进行创新,借助新的技术,优化装配式建筑施工流程。例如,可以借助3D打印技术和AI等多种加工生产技术,对装配式建筑当前的生产方式进行创新,结合当前我国科学技术的具体发展方向,完善装配式建筑施工和管理的流程,在其中不断融入新的施工技术,结合具体的施工情况,对制造的生产工艺进行综合性研发,在掌握先进安装技术和知识的基础上,改善装配式建筑施工的效果。此外,可以借助新的装配式建筑技术,对此工程进行优化,通过对先进信息技术的创新和应用,弥补传统施工技术中的不足,结合装配式建筑施工中的标准,优化施工流程。此外,需要积极借助先进技术,开展协同管理工作,结合施工的模式,积极引导员工多学习一些先进的技术和知识。在此背景下,需要结合我国建筑领域发展情况,应用信息技术建立智能化的协同管理机制,强化施工人员的创新意识,结合此工作的实际情况,对不同的装配式建筑内容进行整合布置,主要目的是保障各分部工程之间可以有效衔接,为装配式建筑施工的顺利进行提供保障。
5结语
总而言之,装配式建筑工程作为我国建筑体系中的重要组成部分,需要加大对施工的管理力度,通过对预制构件生产过程的管理以及对先进技术的应用,构建管理平台,实现不同业务之间的信息交流和共享,优化管理流程,提高装配式建设质量,从而避免在使用中出现安全、质量隐患。
【参考文献】
篇3
关键词:BIM技术;钢结构;装配式建筑;具体应用
1引言
随着城市化发展,建筑工程逐渐向高层和超高层方向转变,然而由于其高度问题,在工程开展过程中,存在较大安全隐患。因此,主要结构会采用钢筋装配,使建筑具有较强的稳定性,该结构采用专业厂家制造的一种重型钢筋管支撑建筑,从而提高其稳固性和质量。高层建筑实施难度较大,加强BIM技术的应用,可以保证工程顺利开展,提高工作效率。
2装配式钢筋结构概述
2.1装配式钢筋结构的优缺点
装配式钢筋结构的优点:(1)装配式钢筋结构的轻便性极大减少了人工劳动力的输出。(2)由于其组件大多是由厂家直接安装好后运输到施工现场,因而比较其他结构的实施,其技术难度较低,施工速度快。(3)这种材料可以在工程结束拆除后循环利用,因而节能环保效果较好。装配式钢筋结构的缺点:(1)材料用量多,造价成本高,对企业经济效益和工程开展有较大限制。(2)装配式钢筋结构的使用性能低于混凝土结构,比如耐热性差、隔音效果差等。
2.2装配式结构的建筑特点
该结构中使用的材料,大多是厂家根据工程需要生产和制造对应规格和型号的材料,主要有内外墙板、预制梁体结构、阳台和模板等。在实际工程开展中,相关安装和配置的技术要求较为繁琐复杂,因而可以结合BIM技术来提高其工作质量和效率。
3BIM技术在钢结构装配式建筑中的应用价值
3.1结构的信息化处理
主要是运用BIM技术建立三维模型,实现可视化,并且结合相关的信息化技术,将相关施工数据和影响因素等信息输入系统中,运用数据分析,明确准确数值,为工程开展提供可靠的数据支撑。运用该技术不仅能有效控制和合理利用资源,还能起到节约成本的目的,是企业获得更多经济利益的重要保证。与传统建筑工程相比,其可以将实际的工程、结构和各方面专业知识结合起来,然后引入对应的理论和数据,转化为具体模型。由于涉及内容多、范围广,如果用人工方式处理,需要大量的时间和精力,而BIM信息化处理技术,可以针对实际数据进行筛选和分析,并将工程相关建造信息存储下来,同时实现信息共享。
3.2提高施工效率和安全性
钢结构装配建筑稳定性对于施工质量影响较大,对各类技术要求较高,在工程具体实施过程中,由于信息的不完整性,安装和配置存在较大差异,可以运用BIM技术来解决这一问题,保障正确操作,提高施工效率。
4BIM技术的运用特点
4.1可视化效果好
BIM技术对工程的相关信息和数据进行分析和处理,用有价值的正确参数建立对应的可视化模型,工作人员可以结合具体施工阶段,了解该阶段的详细情况,明确工作中的重点和难点,针对存在的问题采取措施,做好预防和控制,并调整相关的施工方案。BIM技术还能实现三维绘图技术,相比传统的平面设计来说,其科学性和准确性更高。
4.2灵活性强
在开展钢筋结构施工过程中,运用BIM技术,可实现全方位检测和试验,从而确定具体施工方案,及时调整不合理的地方,以满足施工要求和标准,保证工程质量和安全。
4.3协调性好
参与的各个建设企业和部门,由于各自的施工内容和权限不同,大多仅针对自身的相关部门进行管理和施工,缺少有效的沟通和交流,当出现问题时,会存在较大的解决障碍,互相推脱责任。而通过运用BIM技术,以最直观的三维模型和数据展示,明确问题产生的原因和部位,减少不必要的争执,为工程的顺利开展提供可靠的技术支持。
5钢结构装配式建筑在施工中存在的问题和解决措施
5.1结构设计存在的问题与应对方法
5.1.1存在的问题
①在相关设计方案确定时,对应的预制件厂家并没有参与到具体设计工作中,而要求其设计的建筑造型难度过高、成本较大。②现在大多数建筑还是以混凝土结构为主,而在钢结构装配式建筑中,相关的设计人才较少且专业性不强,在施工中,设计内容与实际工程情况差距较大,因而无法适用于工程建造中。③在其结构创新设计时,过于追求新颖,建筑结构过于复杂,加大施工难度。④在建筑内部结构设计时,为了有效防止结构外漏,采用一些特殊材料,降低了原有的结构强度,抗震效果差。
5.1.2应对方法
①采用一体化集中设计方法,以现有结构建筑形式为基础,从全局出发,对各个结构进行合理设计,然后运用大数据处理技术将、设备和相关的管道、管线、结构内部等方面设计规范化和科学化,结合BIM信息技术,提高其设计的准确度和可行性。②在相关的装修工作中,可以将建筑内部结构和相结合的方式进行,运用统一的材料和设备,简化施工程序。③为避免结构设计过于复杂或单一、结构衔接效果不好、稳定性差等问题,可以采用协同设计的方法,相关工程的各个部门共同参与,防止出现只重视结构设计,忽视相关施工活动和水电设计,造成交叉设计或不合理问题的出现。
5.2有关结构部件的生产和制造
5.2.1具体问题
①在具体装配化施工中,实行效果差,并且依然采用现场浇筑的方法来进行,不但增加成本,而且影响施工周期,对环境造成一定的破坏和污染。②有关部件的制造成本费用较大,相关的投资企业对其产生排斥,施工难以进行。
5.2.2解决措施
①全方位的管理和监督整体钢结构装配施工对应的作业过程,包括结构设计、生产和制造、安装和装配、完工验收等方面,安排专业人员实施动态监控,然后,针对各个过程实行协同开展作业模式。②在具体施工中,要依据对应的材料规格、型号、数量、设计标准,运用合理的方法展开优化组合。制造过程中,要开展模块化、专业化的生产和加工方式,不断提高材料的质量和性能,使其具备良好的节能环保效果。
5.3装配施工的主要问题和解决方法
5.3.1主要问题
①相关技术人员的专业水平和技能不高,在具体施工中,存在一定的质量和安全问题。②实际操作中,相关技术人员对技术和工艺的了解不透彻,因而操作不准确,出现大量返工和重建问题,影响施工进度,增加成本开支。
5.3.2解决方法
①将主要结构的施工和管道施工分开进行,以保证结构稳定和质量为目标,减少后续维修和返工问题。②在技术的选用和确定阶段,要根据实际工程需求和对应的工艺操作等,制定合理的技术实施计划,运用BIM技术,对施工活动实行信息化动态管理。③相关水电工程的设计和开展,要与主结构建造和装修活动相统一、协调,保证合理性。④要不断提高技术人员的专业知识和技能水平,掌握对应的装配技术,依据规范来进行,从而提高其工作质量。相关管理工作的落实是保证整体施工活动顺利开展的重要基础,因而要严格监督各个过程,对相关的工艺、人员、材料和设备等制定对应的管理规范,结合BIM技术,加强管理力度。
6BIM技术在钢结构装配建筑中的具体运用
6.1三维模型的建立、运用和深化设计
运用相关软件建立三维平台模型,由相关设计人员提供对应的建筑、结构和信息化的平面模型。传统设计工作中,大多以人工的方式收集和检测各项数据,然后结合对应的CAD绘图技巧来完成设计。而BIM技术的运用,可以大大提高工作效率和准确性,根据模型对有关钢筋和孔洞等展开碰撞检测,以确定其稳定性和合理性。设计人员根据信息模型提供的信息,分析并设计出合理的方案。
6.2钢筋结构连接部位节点模型建立
各个结构间的连接处理效果是保证其结构稳定的重要条件,由于施工技术和工艺方法的改变,处理较为复杂,可以通过建立模型的方式,将具体节点设计和施工方案,运用可视化特性展示出来,并安排专业人员对具体员工进行技术指导和交底,明确工作流程和质量要求,遵守操作标准和规范,保证其质量。
6.3校对和施工调整
传统钢筋结构施工中,检测方法大多凭肉眼观察和分析,存在较大误差,导致一些隐蔽工程难以及时发现问题。通过运用BIM技术,建立三维模型,各个部门可以明确对应的施工内容和技术要求,结合设计方案进行对比和调整,针对存在的问题,采取科学的措施进行处理,从而提高施工质量和效率、降低资源浪费、保护环境。
6.4检验钢结构稳定性
以模型为施工基础,实行自动化碰撞检测,确定各个结构间的连接稳定性、合理性。当发生碰撞时,确定其具置,并对问题产生的原因进行详细分析,然后根据实际数据,采用正确的措施来调整和控制,保证其稳定性。
6.5精细化管理
运用BIM技术,可以通过模拟施工的方法,对各个作业阶段实行全方位的监督和管理,并结合模型的具体建立情况,合理安排施工活动。运用信息化动态监测,展现安装和配置过程,明确操作的准确性和规范性,将所有的过程细致划分,实现整体和局部的统一管理,从而提高施工效率和质量。
7结语
综上所述,在钢结构装配建筑施工过程中,其中主要是相关结构的安装和连接处理,但在现代高层建筑中,由于施工难度较大,包含节点施工较多,容易产生质量问题。通过分析该结构的主要特点和建造优势,结合BIM技术提高作业的效率和质量,研究其在具体施工中的应用,明确其重要价值和作用,可以为钢结构装配建筑的建造提供科学依据。
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篇4
一、装配式建筑的优点
装配式建筑的优点如下:(1)装配式建筑的预制构件在工厂加工完成后,直接运至施工现场进行组装,这种施工方式减少了二次加工工序,提高了结构的质量,保证了构件尺寸的准确性。(2)与其他建筑工艺相比,装配式建筑结构简单、部件少、现场组装方便快捷,节约了大量的时间,实际使用效果良好。(3)当采用预制构件法时,各专业之间能够相互配合、相互支持,施工过程中存在的问题能够得到及时解决。装配式建筑设计标准化减少了设计的随意性,并且简化了施工工序,从而达到了缩短工期、节约成本的目的。(4)装配式建筑工程管理信息化水平高,从而降低了人们施工现场的工作难度,减少了施工人员的工作量。(5)装配式建筑符合绿色建筑发展要求,它已经成为建筑行业的发展方向。(6)装配式建筑不需要使用大量的建筑材料,它的构件直接在工厂生产,就避免了在施工现场堆放混凝土等原材料,从而对周边环境污染较小,起到了环保的作用。
二、建筑装配式混凝土结构建造技术
1.浇筑混凝土预制装配式施工技术在设计装配式混凝土建筑结构过程中,为凸显建筑整体性、稳定性特征,建设单位要安排专业人员实地考察施工现场地质条件、周边环境、居民实际居住需求等多方面问题,而后不断优化和完善现场浇筑混凝土预制装配式技术。通过合理有效的设计建筑结构施工方案,提升工程建设质量。在工程项目实际施工过程中,施工人员要熟练掌握和运用各类钢筋连接方法,依照构件规格合理选用钢筋预埋件施工方式;严格依据建筑结构设计施工图纸以及施工实际要求开展钢筋绑扎工作;在完成结构楼板钢筋绑扎、焊接作业后,要及时进行验收、核查,以此确保钢筋的稳定性。2.叠合板式与预制混凝土剪力墙技术就目前混凝土剪力墙技术实际应用情况而言,确定其结构构件的形式十分丰富,如叠合式板墙与楼板、预制楼板等多种类型。由于叠合式楼板是由底层预制板和钢筋共同组成,所以可以将其称为后浇混凝土施工模板;联合式板墙是由预制板及钢筋构成,在其施工过程中,施工人员要在预制板中间开展混凝土浇筑工作。此外,预制混凝土剪力墙施工技术的构件更加多样,如竖向剪力墙板、楼梯板、阳台以及水平叠合楼板等方面,但该技术构件形式十分简便,只需要施工人员严格按照工程施工方案进行施工即可完成。3.构件吊装施工技术在预制装配式建筑施工期间,建筑施工单位需明确施工现场人员的基础职责与责任,及时制定构件预制装配式建筑施工管理体系,保证相关人员在施工操作中保持有章可循。对此,施工单位在正式施工开始之前,需要基于具体情况制定详细的管理体系,并在交底中明确施工环节,促使所有施工人员明确自身职责。管理人员还需基于当天具体施工情况做好构件数量数据分析表,并编制具体编号,提高施工管理与数据统计的规范化,保障所有施工人员可在日常管理中履行自身职责,提高整体施工效率。另外,预制构件体积普遍较大,一搬情况下,塔式起重机可采用竖向位移限制和横向转动交接的方式处理,将结构物件附着在墙件连接中,在塔式起重机施工中可采用附墙措施做好与塔式起重机型号的匹配处理,并按照具体施工步骤落实合理的安装施工,保障预制构件高效率安装。
三、建筑装配式混凝土结构设计优化
1.平面设计模数协调和正向设计是装配式建筑平面设计的主要原则。在平面设计当中需要对户型模块的种类以及尺寸进行优化,通过标准户型模块的组装形成建筑平面,从而实现预制构件与内装部品的标准化和通用化,进而实现住宅产业化发展的相关配套技术升级,在降低成本的基础上同时实现施工质量和效率的提升。在进行建筑平面布局时,应合理地选择大空间的布局,同时还应合理安排管井与承重墙的实际位置,达到建筑空间合理布局的目标。2.立面设计对于套型组合采用模块化、标准化与系列化的特点进行立面设计,在预制墙板的设计中可以利用不同类型的饰面材料来体现纹理与色彩的变化。装配式建筑立面可通过采用不同墙体组件的组合与变化来实现较好的可变性与灵活性。如可以在保证通风和采光满足要求的基础上,对窗口大小、比例和窗框形式进行调整等。装配式建筑提倡装饰保温一体化,采用装配式一体化墙板满足建筑立面的要求。复杂的建筑立面推荐采用反打一次成型技术,例如石材反打等技术。复杂的建筑立面模板成本较高,从成本角度出发,建筑立面宜简洁,不宜设置复杂的突出的横线条或竖线条。建筑水平腰线宜设置于开始采用预制夹心墙板的楼层底部,立面竖线条宜采用不同颜色涂料凸显。3.有效优化装配式混凝土结构设计我国装配式混凝土结构工艺正在进一步完善,从设计角度来分析,设计人员需要对衔接节点进行优化,对衔接节点的各类构造及结构的耐久性进行分析与考量。同时,设计人员需要对整体建筑结构的抗震性能进行分析,从而提升房屋建造工程的综合质量与水平。此外,在研究过程中,研究人员需要采用更加科学的计算模型进行综合计算,应用专业技术来有效控制建筑结构的衔接点刚度,应用“强剪弱弯,增强节点”的原则提升预制构件的质量。在对装配式混凝土结构预制件进行加工的过程中,施工人员需要对整体预制构件的质量进行严格把控,在充分保证预制构件质量的前提下,确保建筑的其他性能得到优化,对抗震、装饰、保温等性能进行分析,从而使建筑的综合质量得到大幅度的提升。4.提高预制构件的连接科学性在进行整体装配式混凝土的综合结构预制构件的连接过程中,施工人员要确保整体预制构件连接具有高度的完整性与合理性,保证各个连接结构的高度简便性,以提升连接各项构件的效率,保证当前建筑工程具有高度的稳定性。
四、结语
篇5
【关键词】钢结构;装配式; 住宅;优化
装配式住宅诞生于20世纪初期,这种建筑设计标准定型,构件在自动化生产线上加工,现场采用螺栓、自攻螺钉等连接件和密封材料干式组装,无湿作业,施工安装便捷。近30年来在欧美等国家(地区)逐步发展起来。装配式住宅不仅改变了传统住宅的结构模式,而且完全替代了砖、混凝土、石材、木材,真正实现了标准化设计、工厂化生产、机械化施工,从而大大降低了施工现场的劳动强度,缩短了施工工期,这种方式已在国外得到了推广。为推广钢结构装配式住宅在我国的利用,本文对钢结构装配式住宅在我过的发展现状进行总结,并从我国钢结构装配式住宅的设计思路及其优化方案等方面进行了探讨。
1 我国钢结构装配式住宅的现状
1.1设计方法落后
传统是住宅设计和预装装配式钢结构住宅的设计无论从结构体系的设计、基本模数的确定、平面的定位方式、设计的指导思想等方面都存在着很大的区别。在方案阶段,通用结构体系和专用结构体系没有区分,数模化、标准化的设计思想没有得到足够重视;在施工图阶段,缺少对于构件及装配节点的深化探讨,没有解决构配件的标准化定型和装配节点的构造详图设计,这些问题或多或少阻碍了预制装配式钢结构住宅的发展。
1.2设计规范缺失
钢结构装配式住宅由于在我国发展的时间较短,在相关设计、施工标准等方面的规范文件缺失较多,与之相关的施工工艺、工法和安全规程还未建立,相对于国外发达国家的装配式住宅发展,我国在某些方面远远落后与国外的发展,甚至在某些方面和国内现行的建筑技术标准、规范在很多地方还不兼容,使得装配式住宅在设计、审批、验收等方面无标准可依。这对于工业化住宅的大规模推广是一个障碍。
1.3部件发展滞后
钢结构体系住宅成套技术,由于缺乏技术引导及自主创新,市场需求并没有达到产业化的程度。因此,我国的相关产品功能性单一,工厂化程度不高,产品质量还不能满足住宅产业化标准的要求。目前,该技术零散而不系统,技术水平及标准参差不齐,不配套,需进一步研究创新并进行整合。我国钢结构住宅在建材和部品方面,目前建造钢结构住宅方面的所学材料大部分需要从国外运来,甚至有些外商在中国大陆委托加工的部件,往往也只能到国外去采购,在国内市场上一时还找不到,这严重制约了钢结构住宅的发展及推广。
1.4环保节能意识落后
一项调查数据显示,我国每年新建建筑中 95%属于高能耗建筑,产生的建筑垃圾每年高达数亿吨,其中产生的污染物是引起雾霾的主要因素。钢结构装配式住宅相对于传统的砖瓦建设材质具有节能环保方面的优势,但是在另外一方面,环保节能的钢材在整个钢结构住宅中的使用率很低,根据2012年的统计数据,在10%左右,绝大部分的钢结构装配式住宅中使用的钢材仅仅是一般材质的钢材,在节能、环保、安全性能方面满足不了当前的需要。安全性能低、使用寿命较短,而且钢材制造过程中对环境的污染较严重。
2 我国钢结构装配式住宅的设计思路
2.1以建筑结构为主导,结构专业为辅助
钢结构住宅设计首先要遵循住宅建筑设计中的一般原则,这是建筑设计的最重要原则,在满足这个要求的前提下,才能更多地关注其现场板材裁截量、使用功能、节能环保以及建筑效果等,然后是发挥钢结构的优势。单纯突出钢结构而不考虑生活的舒适性,不能满足人文要求的钢结构住宅项目是没有市场的,必将影响钢结构住宅在我国的大量推广应用。
2.2户型设计标准化、定型化
目前在钢结构装配式住宅方面缺乏户型设计的标准化、定型化标准,大多住户住宅户型设计随意,规格多种多样,这样会导致钢结构装配式住宅现场施工的不确定性,严重拖延整个工程的现场施工周期,对整个工程造成严重的不利影响。因此,针对标准化生产的板材尺寸统一的特点,房间的深入设计要遵循一定的原则要求,房间开间的尺寸满足模数制的要求,尽可能减少异形板的使用量和现场版材裁截量,以提高生产效率,提高生产周期。
2.3 厨卫设计标准化、定型化
住房的心脏是厨房和洗手间,由于内部管道多,功能复杂,在设计施工的时候往往是最耗时耗力的部分。在钢结构装配式住宅设计过程中,一定要遵循复杂问题简单化的原则,对于厨房、卫生间的设计执行标准化,定型化。尽可能减少异形板的使用量和现场板材裁剪,住宅民户设计一套标准化、定型化的程序,减少施工过程中不确定因素影响,以提高整个工程的施工周期。
2.4 平面布置系列化、模块化和灵活化
在钢结构装配式住宅设计过程中,以住宅间、套型或单元为单位模块,以木块的多种拼接形式来适应总平面的布置变化。实现住宅平面功能的开放设计,充分发挥构件标准化设计、工厂化生产、通用化应用、多样化组合的特点。
3我国钢结构装配式住宅的优化方案
3.1 建立功能需求明确、结构合理的住宅户型
一套功能需求明确的户型必须遵守,合理布局、动静分区、充分利用的原则,合理布局就是根据集体条件将特性相近的行为单元组合在一起,动静分区则是在行为单元组合中尽量避免相互干扰,充分利用则是充分利用房间空间面积。钢结构装配式住宅,在房屋的柱梁方面数量要尽量少,结业钢材用量,设计并成功装配一套宜居舒适、布局合理、动静分区、洁污分区的优秀户型,
3.2 环保节能
“钢结构在建筑全寿命周期内贯穿减量化、再利用、资源化,减量化优先的循环经济发展原则,是当前城镇化建设对自然环境影响最小的一种建筑结构体系。高科技是指建筑设计和建造环节突出节水、节电、节材、节能的设计理念。钢结构是典型的环保绿色建筑,仅垃圾排放量就比传统混凝土建筑减少约六成。因此在钢结构装配式住宅中广泛应用环保节能的钢材,可以满足环保、节能的要求。在具体户型中控制建筑体形系数、床墙比、减少外形的凹凸、大坡顶、入口设门斗等技术,可以很好达到环保节能的目的。
3.3 追求户型造型的美观
户型的美观是现代人对生活的追求,钢结构装配式住宅作为一种先进的建筑方式,必须重视户型的美观。在具体过程中要遵循以下四个技巧,动静分开、公私分开、主次分开、干湿分开,重点对屋顶、檐口、入口雨棚顶、窗线条、腰线处理等方面的设计,有利于家具摆放提高使用面积,也符合中国人的消费心理。
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篇6
关键词:装配式建筑,建筑安全,教学改革,教学效果
中国是世界人口第一大国,建筑需求量巨大。什么样的建筑形式可以以最便捷,最高效,最环保的方式呈现出来,这种建筑就具有市场,具有优势,装配式建筑就是这种建筑。2016年国务院了《关于大力发展装配式建筑的指导意见》,为装配式建筑的发展指明了方向。建筑企业迅速做出方向调整,大力发展装配式建筑。建设面积由2016年的1亿m2猛增到2018年年末的2.9亿m2[1,2]。在这样的大环境下,我国本科院校应将装配式建筑技术融入到教学中,使相关的教学课程和现代产业相融合,培养具有高素质的专业性人才。
1建筑安全课程现状
1.1教材建设相对滞后。建筑安全课程主要在土木工程、工程管理、安全工程等少数专业中开设,选用此类教材的人数较少。出于发行量的考虑,市面上针对建筑安全的教材不多。教材在内容上有一定的滞后,较少体现新规范、新工艺、新材料、新技术、新方法等,如装配式建筑安全管理与技术要点。1.2教学大纲缺乏针对性。作为应用型的本科院校,人才培养方案及课程教学大纲应能体现该专业实践技能和动手能力的培养,强调应用性、针对性、实用性,倘若专业人才培养目标定位不够准确、缺乏特色,这势必难以制定出对本专业具有针对性的建筑安全教学大纲,直接影响到建筑安全课程的教学效果。1.3跨度大、综合性强,课时数有限。建筑安全课程跨度大、综合性强。建筑安全课程与“房屋建筑学”“建筑材料”“土木工程施工”等课程息息相关,是这些课程的后续课程,内容涉及面广、综合性强。开设建筑安全课程之前,学生一般要先经过这些课程的学习。倘若开设的这些课程课时少(如工程管理专业和安全工程专业),将直接影响着建筑安全课程的教学质量。皖江工学院安全工程专业建筑安全课程共32学时,土木工程专业建筑安全课程才24学时,课时数有限、内容多,涉及面广,又要注重培养学生的实践能力和动手能力,加大了该门课程的教学难度。1.4课程实践性强。建筑安全管理与技术来源于工程,又服务于工程,是对广泛工程实践经验的总结。通过长期的总结和汇编,形成了相应的规范和规程,并随最新的研究成果与工程实践经验不断进行更新。可见,该课程实践性很强。
2传统建筑项目与装配式建筑项目安全管理的区别
传统建筑项目是在当地组建项目部,通过现场搭架、支模浇筑混凝土等实现的建设项目,装配式建筑项目是采用工厂预制的部件和构件(如墙体、板、阳台、屋面、楼梯)等现场拼接的形式建设工程。装配式建筑与传统建筑相比,虽然不需要太多的设备和工人,没有大量的高空作业,但是从施工安全管理方面来讲,管理空间有所加大,不仅要管理施工现场,还要管控预制构件厂家;管理时间也有所前移,在分解预制部件和构件阶段就要参与管理;管理的内容也不少,不仅需要管理本单位施工人员、外来施工人员、参观者,还要管理施工机械设备。施工机械最大的差异在于塔吊,预制构件块重体积大,预制构件所用塔吊起重量要比传统施工所用塔吊起重量大得多,塔吊的基础相应增大,塔吊布置的位置选择性减少,塔吊所用钢丝绳,挂钩要求高。可见,装配式建筑项目的安全管理也马虎不得,在装配式建筑工程施工的过程中,也存在大量的安全风险(如钢丝绳断裂,塔吊倾斜),可能影响到建筑工程的稳定性和安全性,威胁着施工人员的人身安全,因此,需要进行体系化的安全管理,确保建筑工程的安全和稳定。
3课程教学改革要点
3.1教学大纲的改革。教学大纲是教学的指导性文件,是教材选择,授课安排,成绩考核,教学检查及课程评估的依据。教学大纲应依据学科的知识系统与有关先行课、后继课之间的联系,确定各章、节的知识要点、重点和难点,并能反映出本学科的新成就和学科发展的方向。教学大纲不仅是授课大纲,还是指导和培养学生能力的纲要。因此,应根据行业发展动态及时进行改革。装配式建筑是我国建设业发展的必然趋势,为建筑业带来新气象的同时,也使土木工程专业、工程管理专业、2021全工程专业的教学面临新的洗牌和重构。为了培养与现代产业相融合,具有高素质的建筑安全专业人才,应首先进行市场调研,了解岗位需求。根据岗位需求修订专业培养方案,准确定位人才培养目标[3],再根据专业培养方案制定出相应的课程教学大纲。针对当前建筑业发展趋势,建筑安全课程教学大纲中应增设装配式建筑所涉及到的安全管理和安全技术的知识要点、重点和难点。此外,建筑安全课程教学大纲还应体现装配式建筑实践能力和动手能力的培养,强调应用性、实用性。制定具有针对性的建筑安全课程教学大纲是该课程教学及其改革的关键。3.2结合教材进行教学内容的改革。教材是教学的主要工具,是教学内容的载体,对学生的学习十分重要。但是由于建筑安全课程教材出版的局限性,教师仅依靠教材进行授课很难使学生掌握当前建筑安全的知识要点,难于达到把知识要点由点到线再提高到面的程度。在教学过程中,不能仅依赖于教材,要根据教学大纲要求和最新规范更新教学内容,适当对教材教学内容进行选择性的增删,不把教材当做指挥棒,牢记教材只是教学的工具。要让学生掌握当前建筑安全的知识要点,又能融会贯通,不仅需要结合教材改革教学内容,还需要充分发挥教师作为教学组织者、引导者、促进者的作用,合理安排好课堂教学内容。为了能够培养出更好地为建筑业服务的建筑安全技术人才,教师首先自己要深入建筑行业,了解建筑业的发展趋势,目前市场上存在的建造方式及其工艺,安全管理与技术的知识要点、重点和难点,对书本上未有的内容进行适当的补充,使教学有所依。例如,在建筑安全教学过程中,首先利用BIM等[4]现代技术简短展示装配式构件工厂化生产、装配式建筑的施工,使学生更加直观地了解装配式建筑的施工工艺及重点难点,了解装配式建筑需新增的PC模具工、PC套筒灌浆工、PC构件装配工等工种,为讲解装配式建筑安全管理和安全技术的知识要点、重点和难点打下良好的基础。3.3教学方式的改革。建筑安全课程本来就跨度大、实践性强,而装配式建筑又是新发展起来的一种建筑,在有限课时的基础上增加装配式建筑安全知识,毫无疑问地增大了建筑安全课程的教学难度。为了提高其教学效率和教学效果,应根据建筑安全课程内容及其特点,不断改进传统教学方式,采用多元化的教学手段[5]。应用启发式、研讨式、互动式和案例式等教学方法,借助多种媒体,利用学习通或建筑云等平台进行教学。这些教学方法、手段、平台可以使课程内容更加生动、丰富,从而使学生比较全面、深刻的掌握建筑安全相关安全知识。与传统的教学方式相比,这些教学方法、手段、平台促使每一位学生积极参与课堂教学,激发了学生学习建筑安全的热情。比如对于安全工程基本原理、安全管理知识、安全法规等叙述性内容除了采用PPT课件进行讲解,还可以组织安全知识竞答,提高课堂的活跃度,调动学生的积极性,加深学生对安全基础知识的印象。对于钢筋切割,吊装作业、预制构件堆放等安全知识点,如果仅凭教师用语言来描述,比较枯燥,难于激发同学们的兴趣,同学们也难于接受,采用BIM和flash的形式将整个过程演示出来,将变得非常生动直观且易于接受。对于高处坠落、物体打击、起重伤害等知识的讲解,可采用情景教学法,让学生深入其中体验,从而帮助学生理解教材,有条件的情况下,可以进行VR教学,给学生提供“身临其境”般体验,从而让他们沉浸其中,让学生感受在建筑行业里进行安全管理的必要性,使教学变得更加有趣。对于脚手架、模板的组成,脚手架、模板的荷载传递路线及各种基本构件的受力等内容,可采用多媒体课件动态模拟表达或者播放教学演示录像,形象生动地理解该部分内容,既可获得良好的教学效果,又可节约授课学时。对教学内容中的灭火器、电动设备等的类型、组成与构造也可结合实物案例作现场讲解,通过现场参观实物并讲解可以使学生更直接地掌握该部分内容。3.4增加实践性教学环节。要激发学生学习建筑安全这门课的热情,就不能仅将学习局限在课堂范围内,而应该将其置于更为广阔的实践活动中去[6,7]。首先,在可能的情况下,联系就近的传统建筑工地和装配式建筑工地,利用课余时间带领学生去现场参观,这有利于他们更好地理解传统建筑施工工艺与装配式建筑施工工艺、安全管理及安全技术等知识,甚至可以让学生参与实际工程的安全管理制度和技术措施的制定[7],而不是只停留在对书本上建筑安全知识的认识。
4教学改革的实践
4.1理论联系实际教学法。皖江工学院建筑安全教师在全国各地收集了大量工程案例,并进行了分类整理和说明,在教学过程中应用,使教学理论联系实际,通过鲜活的实例将书本上枯燥的知识生动化,增强学生的感性认识,激发学生的学习兴趣,帮助学生更好地理解有关知识的含义。在讲解高处作业时,结合实际建筑工程部位,讲解哪些地方是临边作业,哪些地方是洞口作业,哪些地方是悬空作业。在讲解起重伤害时,结合吊装作业实例,举例说明哪些事故是属于起重伤害事故,哪些事故虽然与起重吊装有关,但不属于起重伤害,方便学生进行区分。在讲解装配式构件的临时支撑要点时,引入装配式墙体安装的案例,重点强调墙体预制件斜撑埋件位置,墙体临时斜支撑角度的要求等。4.2利用学习通平台进行教学和管理。利用网络平台教学是一种便捷而又高效的教学模式,越来越受到教师和学生的欢迎。皖江学院某专业2019年—2020年第二学期开展了建筑安全课程的网络教学,教师利用网络平台创建建筑安全课程的教学空间,进行课程建设、教学视频录制、教学资源上传以及课程教学管理。对于教学内容的发放,教师设置了闯关模式,让线上上课变得有趣。学生利用移动端如手机、平板电脑等在线浏览储存的建筑安全课程学习资源进行实时回放,加深了印象。在教与学的过程中学习通实现了学习互动全过程的数据记录分析,方便老师了解每个学生某个章节的学习情况,统计所有学生的平时成绩(权重设置可包括视频学习、签到、作业等),见表1,统计效率非常高。可见,采用学习通等平台进行的线上教学是线下教学的良好补充。但是网络教学也存在缺陷,对学生是否认真上课不能实时监控,对学生是否独立作业无法监督,这些都还有待进一步解决。所以,线上教学和线下教学要有机结合,才能取得更好的教学效果。
5结语
当前我国正在大力发展装配式建筑,在这种趋势下建筑安全课程教育必须立足于市场重新进行建筑安全知识体系的构建,进行教学内容的改革,适当补充装配式建筑安全管理与技术的相关内容,并进行教学方式的改革,提高建筑安全课程的教学效率和教学效果。除此之外,通过和企业深度合作,将学习置于更为广阔的实践活动中去,拓展学生的工程能力,提高学生学习的积极性。皖江工学院建筑安全教师通过理论联系实际,利用学习通平台进行建筑安全课程部分内容教学,取得了良好的教学效果。
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目前,我国建筑领域已经走在国际建筑企业的前列,建筑市场前景可观。然而,建筑行业仍旧存在劳动效率低下、资源消耗较高、管理方式粗放等问题。BIM技术为我国建筑工程施工管理指出了一条新的发展道路,同时装配式建筑在一定程度上能够提高劳动效率和施工质量。BIM是基于三维模型的信息集成技术,该技术能够将工程设计方案转化为实物相近的三维模型,同时纳入结构信息、质量信息、造价信息、材料信息等。目前,BIM技术在我国装配式建筑中取得了一定的成果。
一、BIM技术在设计阶段的应用
设计人员在施工前需要科学的设计管线,利用BIM技术,清晰地展现系统和个体的关系,可以优化装配式建筑工程的设计工作,避免在施工中出现管道碰撞问题,降低装配式建筑工程的损失,降低返工率,顺利落实整体工程施工,利用BIM技术可以优化施工设计,利用参数化功能,有效构建标准化数据库,使设计效率不断提升。
二、BIM技术在材料和场地管理的应用
在装配式建筑施工中,预制模板的质量决定了建筑主体的质量,因此在施工材料选择、生产的过程中就需要对施工材料的质量进行严格把控。在应用BIM技术后,可以要求施工材料生产厂家在生产材料过程中加装有关于材料信息的芯片,当材料生产完成运输到施工场地后,施工单位可以通过扫描施工材料中的芯片,得到有关施工材料的信息,从而确保施工材料的质量符合设计标准。在施工前,施工单位要根据建筑设计图纸及实际的施工场地面积合理布置施工场地,首先是要划分出施工材料、施工设备的存放区,其次要划分出几个部门的现场办公区域,最后根据设计图纸规划施工场地内的道路交通线路,在对场地进行布置管理的过程中,应用BIM技术能够更加直观、全面地考虑到整个建筑概况,并且应用BIM技术的优化功能,可以对设计布局进行优化完善,从而使工程施工更加高效。
三、精准高效的完成预制构件的制作和管理任务
BIM技术除了能够动态化、全方位的监督实际施工情况外,还能够为预制构件的设计和管理提供帮助。因为BIM技术能够通过收集到的数据计算出预制构件的标准和规格,减少了设计人员的工作量和设计难度,同时提高了预制构件的准确性和设计效率,并规范了预制构件的管理过程,为相关人员顺利采购装配式建筑的原材料提供技术上的支持和帮助。除此之外BIM技术还能够存储预制构件的相关数据信息,为企业提供了科学准确的购置信息,避免了资金的过多投入问题的出现。
四、BIM技术在施工进度管理中的应用
与传统建筑工程项目相比,装配式建筑工程施工效率更高,工期更短。采取合理的控制方法能够有效地缩短施工进度,提高施工效率,降低工程的间接成本。为保证装配式建筑工程在合同约定的时间内按时完成,可利用BIM技术对各个作业面排出施工进度计划表,同时利用BIM模型以及现场监控设备实时调控、管理施工过程。在施工组织、场地布置方面,应该合理考虑到装配式构件的安装需求,有效穿插装配工序,并对关键部位、关键节点进行施工模拟,科学地编制、指导施工进度计划。从客观角度讲,BIM技术在进度管理方法的应用实现了进度管理信息化。管理方法的优势主要体现在场地的动态调整方面。装配式建筑工程施工现场要堆放装配式预制构件,导致场地内人员、设备、材料的周转困难,利用BIM技术三维模拟施工场地,使施工人员、现场负责人更清晰地观察到现场的实际情况,动态地布置施工现场,以提高现场的周转效率,达到促进施工的目的。
五、BIM技术在安全管理中的应用
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关键词:钢结构;装配式建筑;变形缝;外墙施工
近些年,在建筑行业中,装配式建筑得到较好的发展,促进了建筑业的转型改进,也推动了国内城乡建设的高速发展。在建筑的外墙中,变形缝的施工是将各结构间有效连接在一起的重要环节,因此在变形缝的施工过程中需要对其质量、效率和整体成本加以控制[1]。文章主要针对某保障性住房的外墙变形缝展开分析,由于成品的安装、构造及成本等问题的限制,未能找到适用在钢结构建筑的变形缝成品,因此研究提出变形缝的设计和施工技术,为确保施工的质量和成本提供参考[2]。
1装配式钢结构住宅应用现状和结构体系
1.1应用现状
在2001年时,陈宜明就提出了钢结构住宅是当前的一种新的发展模式,并且提出以人为本的建设思想,这也是钢结构住宅发展最为关键的问题。人是社会发展的根本,而在住宅的相关设计中应当体现出以人为本的设计理念,从人们的生活习惯等方面展开设计,了解人的需求。与以往传统的钢结构的建筑相比,装配式钢结构除了结构体系,其墙板和楼板的体系也是预制,并且更加注重一体化,重点关注生产与施工的环节[3]。因此,装配式的钢结构更加重视结构和户型,对户型及建筑构件的设计和装修全部进行一体化设计,更加符合当前人们对住宅的实际需求。
1.2结构体系
当前国内装配式钢结构住宅工程主要使用四种结构:钢框架-支撑结构、钢管束混凝土剪力墙结构、扁钢管混凝土框架-支撑结构、钢管混凝土异形柱框架-支撑结构。文章主要研究钢框架-支撑结构体系。钢框架-支撑结构的体系如图1所示,其主要是以钢框架体系为基础优化而来,根据支撑杆的位置可以分为中心、偏心、偏离中心的支撑类型。在工程项目中使用此体系,能够有效解决钢框架结构的抗侧移刚度低的问题。当前在高层的建筑中使用此结构体系较多,此体系还有以下优点:(1)此结构设有两道抗震的防线(第一道是支撑杆,第二道是钢框架),抗震性能较好。相比于混凝土结构,该结构体系的抗侧刚度更高,还能够降低各层层间的位移角,可以将其运用在风荷载大和低烈度的地区。(2)该结构体系的整体用钢量更少,而且在梁柱间均采取半刚性的连接点,可见整体节点的构造十分简单。
2工程案例概况
此次研究的保障性住房工程总规划占地39546.88m2,总共布置了9栋住宅楼,如图2所示。该项目的建筑基础均采取桩基的方案,地下为普通钢筋混凝土的主体结构,地上则是钢结构框架支撑的结构,框架梁使用H型钢梁,次梁也使用H型钢梁,框架柱则使用矩形的钢管混凝土。
3外墙变形缝分析
当前国内相关部门未对变形缝的成品装置制定统一的行业标准,基本是厂家自己制定的标准,还有一些为地方性图集,这些图集的变形缝非常简单且普遍,主要是一些构造和基本的标准要求,还需要相应的设计院对其进行深入的优化改进,而使用的范围也基本局限于砌体和混凝土的结构,无法直接在钢结构的建筑中使用。当前国内市场上所销售的变形缝成品,大多数使用的材质为铝合金和不锈钢,而且均是成套的变形缝装置,该装置的整体结构较为复杂,并且价格也高,安装连接的构造过于烦琐复杂。对于一些对立面装饰要求不高的建造而言,无疑增加了投资的成本。
4变形缝设计方案
依据国家相关部门制定的变形缝标准规范,钢结构的建筑所使用的变形缝宽度要高于1.5倍混凝土的结构,因此宽度比较宽。并且,依据实际施工的各项要求,变形缝和钢柱的连接形式主要有两种,一种是矩形截面柱,另一种是H形截面柱,而宽度范围则在150~500mm,与此同时,要求变形缝必须能够防火、防水、保温。文章提出设计一套可以运用在钢结构建筑的变形缝方案,进而为后续其他类似工程提供相应的使用选择。依据变形缝矩形截面柱和H形截面柱的连接形式,以及确定变形缝的宽度共设计出适用于钢结构建筑的四种方案,方案的主要区别是变形缝的两侧结构不同,宽度大小不同,骨架与其他相关配件和结构连接部位有一定的区别,形式上也存在一定的差异,但整体的构造和原理大致相同,如图3所示,图中W为变形缝宽度。根据变形缝两侧进行连接的钢柱形式是矩形截面柱,设计出方案1和方案2,通过在竖向上利用方管龙骨对支承盖板进行固定,与此同时再对内盖板的一侧加以限位,进而确保变形缝的结构完整;而如果变形缝的宽度较宽,则通过在横向利用方管龙骨对立柱及盖板进行有效连接。当连接形式为H形截面柱时,设计出方案3和方案4。
5设计原理
5.1变形缝的构造分析
此次设计的变形缝主要部件由以下部分组成:热镀锌方管、三元乙丙橡胶止水带、氯丁橡胶止水带、岩棉、不锈钢板、短钢筋压条、镀锌角钢等。在变形缝装置中,主要使用热镀锌方管来支承内骨架,然后再和框架钢柱进行焊接。变形缝所使用内盖板则是不锈钢板,厚度为1mm,一端与龙骨固定,另一端则能够自由脱开。使用镀锌角钢主要是为了在变形缝中固定橡胶止水带于龙骨上。如果建筑要求外墙防水,可以使用橡胶止水带加以解决,还可以使用氯丁和三元乙丙的橡胶止水带;如果建筑对防火隔热有相应的标准要求,可以使用岩棉保温防火隔离带解决。变形缝的外盖板也可以使用不锈钢板,还可以使用铝合金板,一共2块,并且要求左右对称,在中间则保留间隙,一般为30mm。镀锌钢丝网一般设置在外盖板和钢柱的交界处,规格大部分使用10mm×10mm×1.0mm,另外要注意,镀锌钢丝网必须铺满变形缝的整个区域。使用短钢筋压条主要是为了将镀锌钢丝网和外盖板固定在钢柱上,螺纹钢规格为直径10mm,长100mm。其他材料均是一些日常经常使用的材料。文章提出的变形缝结构,其所有材料大小及规格是根据工程的实际需求进行计算,因此日常应以工程的实际要求来设计标准。
5.2技术原理分析
通过使用方管龙骨可以对盖板起到固定和支承的作用,还可以对内盖板的一侧限位,由此确保变形缝的结构完整。变形缝大小决定变形缝装置的大小,变形缝的内盖板和外盖板都是强度较高的金属,而将其和变形缝两侧的钢柱利用钢筋压条进行有效的固定可以减少对盖板的焊伤、损坏,并且利于现场的施工操作。防水橡胶条具备较大的弹性,因此能够对变形缝盖板起到保护作用。镀锌角钢可以将止水带和龙骨连接固定,压紧镀锌角钢以确保防水,同时在内部填充岩棉以防火和隔热。设置钢丝网主要是为了将盖板和外墙的抹灰层有效连接在一起,防止出现开裂的情况。在变形缝的装置中主要使用内盖板和外盖板,而外盖板为2块,并在中间留有缝隙,由内盖板遮挡,而内盖板和外盖板之间有胶条搭接,但两者之间能够完全脱开。因此,当主体没有较大的变形时,盖板均保持原状,也保持变形缝完整;而出现变形时,内盖板和外盖板间能够自由位移,并在变形消失后恢复。
6外墙变形缝施工技术分析
6.1施工流程
当建筑的主体钢结构完全经过验收合格后,才能开展变形缝的安装施工。具体的施工流程如下:首先对建筑的钢柱表面进行有效的清理和整备,然后再开始安装变形缝的内盖板,之后再安装止水带、保温层,接着安装外盖板和防水橡胶条,最后涂抹耐候胶密封接缝并检查。
6.2施工步骤
(1)首先安装变形缝的龙骨,于钢柱的腹板找出水平线,并弹出定位线,再找准垂直的基准线,最后开焊接变形缝的镀锌方管龙骨,并刷防锈漆。(2)安装内盖板,使用铆钉将内盖板短肢固定在龙骨的一侧,还可以进行预固定,将其随龙骨焊在钢柱上,方管龙骨可以提前钻孔,保持孔距在300~500mm。(3)安装橡胶止水带,利用点焊的方式在钢柱或方管龙骨上把橡胶止水带用角钢进行固定压紧,然后再安装另一侧并涂刷防水胶。如果变形缝的宽度小于300mm,可以将止水带和方管龙骨一块施工安装,利用方管龙骨将其固定。(4)安装保温隔热层,焊接镀锌角钢时应当提前钻孔,孔距一般要求在300mm左右,然后再将岩棉进行填充,而岩棉的两侧可以用射钉进行固定。如果变形缝的宽度小于300mm,可不使用角钢进行固定,直接进行岩棉填充即可。(5)安装外盖板,在外盖板的内侧粘贴胶条,可以把其中的一块盖板固定在钢柱上,然后再运用自攻钉将另一块盖板安装在方管龙骨上,然后将钢丝网满铺盖板的外侧,最后再使用短钢筋压条固定钢丝网。(6)在自攻钉或铆钉位置涂抹密封胶。(7)最后对变形缝开展详细的检查,确保施工质量,将垃圾清理干净。
7变形缝应用效果分析
7.1经济效益
通过在该工程的项目中使用变形缝的施工技术取得较好的效果,通过该方案加快了施工的速度,并且保障了工程的质量,现场操作简单、便捷,节约了大量的投入成本,取得了较高的经济效益。
7.2质量效益
该工程的变形缝经过施工,各个部件均达到了设计标准和要求,同时保证了建筑的整体性,而且外饰面的效果良好,实际效果如图4所示。图4变形缝完工效果示意图
8结束语
当前我国对装配式钢结构的建筑建造非常重视,其是传统建筑的升级,而且其高效的环保建造模式符合当前行业的发展要求。通过此次对国内某保障住房的实际研究显示,变形缝的运用效果非常好,并且施工的质量达到设计标准,外观效果较高,投入的成本较低,且能够缩短施工的周期,进而可以加以推广应用。
参考文献
[1]彭何新,李书文,黄尚克,等.装配式钢结构建筑外墙变形缝设计与施工技术[J].施工技术,2020,49(20):62-64.
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篇9
关键词:装配式建筑;施工质量;问题;质量控制
1导言
装配式建筑施工具有很多传统钢筋混凝土建筑施工不具备的优势,也是目前我国大力倡导的建筑工程施工工艺,“十三五”期间,我国多地推出了装配式建筑的发展规划,如上海市在2016年发文: 《上海市装配式建筑2016―2020发展规划的通知》(沪建建材[2016]740号),通知要求:2016年起,上海采用比例及装配率双控手段推进装配式建筑发展。但是,目前我国对装配式建筑施工的研究还处在起步阶段,有待进一步提高,所以针对这些问题可通过借鉴外国建筑行业人士的工作经验,从而不断解决我国建筑行业在装配式建筑工业化发展中的问题,促进我国建筑行业良性发展。
2装配式建筑的特点
装配式建筑作为一种比较新的技术,它对施工质量、施工人员技术水平、施工组织能力以及图纸拆解质量等方面都要求的相对较高。该种结构及施工形式具有以下几个特点:
2.1大部分构件均需要预制,利用定型模板的平面作业方法替代传统的现浇结构作业方式。这种施工作业方式可以很好地控制施工质量和施工进度。
2.2由于结构的大部分构件均是由工厂生产出来,可以利用较先进的施工技术和机械从而可以在很大程度上保证了产品质量、对施工现场的噪音污染也将大幅度降低、提高了生产效率、大大缩短了施工周期、避免了施工现场的粉尘等污染物。
2.3由于装配式建筑结构是一种较为前沿的工程技术,该建筑结构形式对前期设计质量和后期施工人员的技术水平的需求均比较高。
3装配式建筑存在的施工质量问题
3.1灌浆施工和构件连接管线安装问题
3.1.1灌浆施工不饱和。板墙在纵向连接的过程中灌浆施工的饱满程度没有办法进行有效确定,所以非常容易发生构件灌浆孔堵塞现象。通常情况下灌注混凝土的施工过程中从板的最上面孔洞顺利流出就算完成灌浆施工,但真正意义上的施工完成难度非常大,因为灌浆板内部的具体情况很难了解,并且在灌浆时饱和度很难做到精准化,常常会因为加工生产构件过程中的失误或施工人员对灌浆孔清理不及时,造成灌浆孔堵塞而出现的灌浆施工不饱和现象发生。
3.1.2套管链接错位问题。在构建套装连接过程中,因为钢筋套筒的安装位置问题常常会出现偏移现象发生,一边偏移现象产生分为两种:
3.1.2.1常规部分偏移。发生这种现象时是能将钢筋洞内,控制偏移。
3.1.2.2重度非常规完全偏移。只有通过重新加工安装构件,才能控制偏移现象,但是无论采用什么方式都无法做到与原设计重叠,给装配式建筑工程施工质量带来严重的安全隐患。
3.2管线或者构件预埋过程中存在的问题
管线或者构件在预埋过程中最常见的问题就是构件预埋管发生堵塞或者脱落,从而导致预埋构件的位置发生偏移,而对施工现场穿线造成阻碍。主要原因是构件在生产过程中,预埋管线连接不到位,使得管线发生堵塞,或者管线和预制构件的固定不到位,在振捣期间发生脱落或者偏移。
3.3安装尺寸偏差问题
安装尺寸偏差问题主要表现在墙板拼接接缝处理超出规范要求,墙板、阳台板之间的接缝上下不通顺、宽窄不均,厨房、卫生间降板处标高误差等方面。
1)人员方面。与技术发展成熟、工程实践经验颇丰的现浇混凝土结构相比,目前装配式项目较少,工人实战经验偏少,预制构件安装经验和操作技能有待积累和提高。2)物料方面。构件本身质量不合格导致安装误差累加,包括构件尺寸误差的累加、构件平整度误差的累加、构件预埋件位置误差的累加。3)机械方面。缺乏实用的精度控制工具,导致墙板拼缝误差偏大,拼缝宽窄不均,与工业化建筑的目标存在较大差距,同时吊装构件时构件晃动不易控制安装精度。
4装配式建筑施工质量控制措施
4.1加强辅助工具使用
在装配式建筑施工安装中,由于大部分PC构件重量体积大,给工程吊装和安装施工带来较大难度,因此加强辅助工具使用。比如,使用转角板“L型”吊具。转角板在运输、管理、吊装过程中很容易发生折弯和损坏现象,为了最大限度保证转角板的质量,在吊装过程中使用“L型”吊具,把转角板吊装时所承受的张拉力转移到“L型”的吊具上,亩保证转角板的质量。又如,设置合理的平板护角。根据预制构件的型号和种类,设计制作出与之相匹配的、可以重复使用橡胶护角,从转角板出厂以后,就将护角套在的转角板的四角。从而减少转角板的损坏率。
4.2建立完善的装配式建筑质量监管机制
很多施工现场出现的问题并不是施工人员造成的,而是装配式建筑工程设计或者预制构件在生产加工中存在问题,从而引发了一系列施工质量问题。通过建立科学完善质量监督机制,通过全方位、全过程的监督检查,把施工过程中可能存在的问题控制在萌芽当中,进而减少在施工过程中遇到的问题,提高施工效率,以便更加全面的保证装配式建筑工程的整体质量。
加强装配式建筑施工的监理工作。规范工程监理在施工方案审核、构建生产监督、构件出厂进场验收、样板房见证、灌浆防水等关键环节的旁站、安装风险点防护监督以及结构工程验收等方面的工作。
4.3选用先进的技术手段
在我国装配式建筑全寿命周期中应当采用射频技术和建筑信息模型,这两种关键技术能够推动装配式建筑向绿色建造发展的进程。其中射频技术能够将构件的物理信息和几何信息及时、准确地记录下来。在组装和生产装配式建筑的过程中,需要在验收、安装、物流、仓储、生产等环节准确的辨识出构件的信息,防止出现信息孤岛问题,降低出现信息录入错误率,从而便于及时更新建筑信息模型的信息。而建筑信息模型技术是建筑工程的核心技术,有效的防止了信息孤岛现象的产生。在构建建筑信息模型的时候,模型的核心数据主要是建筑全寿命周期的数据,持续管理单个设备数据、装配体数据等,通过建模计算对构件进行进一步的分析,从而分析其与整体的耦合度,判断出装配的合理性,提高建筑的工程质量。
4.4基于BIM的构件设计和施工
在装配式建筑设计施工中,通过BIM技术应用,进行精准的三维建模,以解决结构构件之间、预埋管线之间和交错钢筋之间的相互碰撞,指导预制构件生产、施工安装以及工程验收。
4.5加强对施工人员培训
邀请装配式建筑工程研究专业人士,对施工管理人员以及施工人员进行相关施工技术培训,从而规范施工工艺和施工流程,或者派遣人员到国内外装配式建筑施工技术先进的施工单位进行学习,把先进的施工设计和施工工艺应用在施工过程中,从而在提高施工效率的同时,保证装配式建筑工程的质量。
结束语:
综上所述,装配式建筑是一种具有很多优点的建筑和施工形式,具有施工效率高、生产周期短、节约建材、降低人工成本、施工质量较好、施工工人安全较易保证等特点,但是在装配式建筑施工过程中会有许多问题不断出现,影响建筑施工质量问题,但是通过建筑技术人员的不断学习改进能够有效提高装配式建筑施工的合理性,促进我国建筑行业的健康发展。
参考文献:
[1]李月霞.试析装配式建筑施工安全管理[J].江西建材,2017,02:268.
篇10
关键词:寒冷地区;变电站;建筑墙板设计
在北部寒冷地区变电站的建设中,建筑墙板不仅要具有一定的力学性能,还要具有一定的抗变形能力,在保温和抗寒能力上也需要具有一定的优势。
1装配式建筑设计研究
1.1结构选型
在我国,建筑墙板的结构类型可分为木结构、装配式钢结构和装配式混凝土结构。木结构的优点是原材料可再生、无污染、便于采购,安装技术含量相对较小,在施工过程中不会有很大的噪声或其他污染,但存在不耐火、易发霉等缺点。我国钢材施工方法已较为成熟,钢结构本身的抗压强度也比较好,所以钢结构具有很强的适用性,其优点是自重低(与混凝土结构化)和抗震能力强,大部分可以重复使用[1]。预制混凝土结构包括预制建筑系统、外墙安装板和屋顶安装系统,具有与现代钢筋混凝土结构相同的耐久性、较强的耐火性能和较好的结构刚度,技术要求低,适应性强,但对建筑设计人员要求高,混凝土施工难度大。
1.2墙板材料选择
在进行材料选择时,应注意材料的正常耐久性不得低于建筑物的估计耐久性,并应提前考虑建筑物使用过程中可能出现的维护费用。传统钢结构和养护墙体系的装配式建筑主要为轻质混凝土空心墙和金属板复合墙体系。轻质混凝土空心墙比较简单,但材料较厚,保温效果非常好,价格相对较低;金属板复合墙体系的建筑材料较为复杂,最大的优点是防水性能好,实际施工操作方便。
1.3基于装配式建筑物的预埋管解决方案
当前,装配式建筑墙板需要在工厂进行加工后再运送到施工现场进行组装。变电站建在室内,可能会有明显的外漏和埋管。因此,推荐采用一体化管道结构,通过调节外壁与内壁之间的预埋管来避免后期的二次加工。
1.4装配式建筑总体设计方案
采用轻钢结构和钢结构作为成品建筑结构,造价较高,但施工时间更短。此外,装配式建筑的室内、外墙、屋面瓦的成本也相对较高,钢板质量轻,可与轻钢结构配套使用。其主要优点是综合性能好,可预留各种埋管和开口,非常适用于南方多雨地区。
2墙板试验研究
2.1试验范畴
为了进一步研究RCP建筑墙板在寒冷地区变电站的应用效果,充分发挥其性能优势,提升寒冷地区变电站建筑墙体应用的有效性,有效保证变电站建筑墙体的质量,进行了相关性能试验。
2.2试件制作
水泥聚苯乙烯刨花板的重要生产工艺是钢丝网的添加,直接影响到复合涂层的完整性,轻质复合墙板示意图见图1。多次试验发现,采用水泥胶粉添加剂能够有效解决复合涂层完整性问题,并取得理想效果。该工艺的关键技术是在填充水泥聚苯乙烯轻质材料时避免聚苯乙烯颗粒的空化和流动,填充水泥聚苯乙烯轻质材料后线底用高性能振动器振动3~5s,制作完成后将墙砖堆成一堆,地板用木板保护,周围用塑料膜覆盖[2]。
2.3抗弯承载力
2.3.1试件的规格及数量。每个规格有5个样品。尺寸等参数如表1所示。2.3.2加载方式。为了验证试验设备是否正常工作,在试验前对每个样品进行预紧。预压时,试样不得损坏,不得超过正常载荷的20%。正式加载时,每级0.1kN/m2,加载10min后记录数据,加到0.5kN/m2为止,测量此时的变形值。取3个样品的算术平均值作为测量结果,精度为0.01kN/m2。均布荷载法测试抗弯破坏荷载的装置如图2所示。2.3.3试验结果。墙盖抗弯承载力、位移变形试验结果如图3所示。图3中为100mm厚无筋墙,极限抗弯承载力为8.8kN(3.76kN/m)。墙盖抗弯承载力、位移变形试验结果如图4所示。图4中为100mm厚的覆盖着钢丝网的墙体,其极限抗弯承载力为12.4kN(5.30kN/m)。综上所述,墙体弯曲端储能最大为12.4kN,牵引区钢丝网的布置显著提高了弯曲端部的储能量和结构强度.2.3.4试验结论。在复合保温轻质建筑板中加入钢丝网后,强度提高50%,保证了复合保温轻质建筑板的承载能力和抗脆裂能力。作为变电站墙体材料,它能够满足变电站相关使用要求。但是,当前的试验结果与实际情况还存在很大偏差,因为试验忽略了水泥聚苯乙烯的抗拉强度,对RCP墙板抗拉强度的估计相对保守。
2.4试验结果及分析
通过构件试验分析了RCP墙板的性能指标,根据试验结果充分评价了RCP应用与寒冷地区变电站建筑建筑墙板的效果。从试验结果来看,RCP墙板能够应用在寒冷地区变电站建筑墙板中。
3墙板施工工艺
3.1施工流程
①确定装配图。根据外墙尺寸确定面板装配图并绘制布局图,尽量采用标准轻质保温复合墙。②轻型保温复合墙体切割。对于主规格中不能安装的部分,现场使用切割锯将其切割至所需尺寸。③弹线。安装轻阻尼复合墙体前,根据图纸和板材布局重新检查尺寸,确定安装控制线。④安装连接件。将墙体连接件安装在建筑物主体结构上,根据需要调整固定钢缆及其连接件,同时,调整整体轻钢颚的水平方向。⑤拼装轻质保温复合墙板。安装轻质保温复合墙板,使用特殊胶粘剂,龙骨接近榫和螺母轻钢楔,并安装在墙上[3]。⑥拼装缝及阴阳角处理。轻质保温复合墙在装配时应填充专用胶粘剂,内角和外角用聚合物砂浆抹面。为加强裂缝控制,应安装200mm宽的耐碱光纤片材。
3.2轻质保温复合墙板拼装施工
①铺设轻质保温复合墙前,应按轻质保温复合墙规范、砂浆格栅、竖龙骨布置及门窗开口尺寸绘制布置图。②保温连接墙敷设前,应将水平位置线断开,按片数垂直对齐,根据设计要求,标注板材规格、砂浆层厚度、板材皮数和竖墙截面数。③安装轻质保温复合墙时,水平缝和垂直缝的宽度应为5~10mm。④轻质保温复合墙板拼装门窗洞口墙时,应安装墙体的轻钢楔,确保龙骨预埋在保温连接墙边缘[4]。⑤墙的顶部与框架支撑板之间有一定的间隙,缝隙、框架支撑、板材采用高强度弹性填充,并配备建筑密封。⑥穿墙管道必须严格防止渗漏,安装在墙上或沉积在墙上的铁件必须进行防腐处理,管道必须采取措施进行保温。⑦轻阻尼复合墙应尽量按规范安装,接缝应上下错开,搭拼长度一般不小于主要规格的1/3。
4应用实例
4.1工程概况
黑河500V变电站占地面积小,应用面积固定,施工舒适快捷,提高了吊拱安装的效率和安全性。
4.2效益分析
4.2.1综合效益高,值得推广应用。装配式建筑的设计目的是将建筑模块、间隙间距、储存高度和跨度宽度统一为标准化的装配式构件,工业生产和机械化现场装配,减少现场湿操作,减少污染。与传统混凝土施工相比,施工工期大大缩短,有助于提高资金使用效率。4.2.2机械化程度高,施工成本低,经济效益高。装配式建筑充分利用了机械吊装,与钢-混凝土框架施工相比,节省了大量的施工成本和劳动力,缩短了施工周期。与传统施工方法相比,机械和人力投入少,经济优势明显,降低了总成本,经济效益明显。4.2.3安全可靠性高。在传统的建筑结构施工中,由于施工人员数量多、施工队伍大、人员投入集中,施工人员在施工过程中容易遭遇生命危险,而装配式墙板能够有效避免这种情况。4.2.4技术先进,社会效益好。采用装配形式,将工业化成品件与传统提升工艺相结合。相比于以往的先浇筑混凝土工艺,装配式构件能够不受天气因素和环境条件的影响,同时减少了工作量和工作时间[5]。
5结语
目前存在两大制约寒区预制变电所发展的问题。一是板材本身及连接结构不能适应寒区温差,温差引起的变形开裂严重影响冷密度、砂密度、风密度和冷密度桥梁的性能;二是与传统建筑相比,装配式外墙覆盖物的成本明显较高,影响了装配式建筑的经济指标。因此,迫切需要对预制外墙复板进行深入研究,研发适用于寒冷地区环境的预制外墙技术,促进预制建材产业链的健康发展,满足寒冷地区的性能要求,降低成本,提高墙体覆盖材料的工艺质量。
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